DE894940C

DE894940C - Lubrication arrangement for a universal joint

Info

Publication number: DE894940C
Application number: DEB13231A
Authority: DE
Inventors: Edmund B Anderson
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1950-01-03
Filing date: 1951-01-03
Publication date: 1953-10-29

Description

Schmieranordnung für ein Kreuzgelenk Die Erfinidung betrifft eine Schmieranordnungfür ein Kreuzgelenk, das axial ausgebohrte Lagerzapfen und Lagerkappen enthält, in d enen ,die. Zapfen gelagert sind, wobei Zapfen und Kappen konzentrische Lagerflächen aufweisen.. Die Schmieranordnung kann jedoch ohne weiteres zum Schmieren anderer Lagerarten verwendet werden.Lubricating arrangement for a universal joint The invention relates to a Lubricating arrangement for a universal joint, the axially drilled bearing journals and bearing caps contains, in those that. Pegs are mounted, pegs and caps being concentric Have bearing surfaces .. However, the lubrication arrangement can easily be used for lubrication other types of bearings can be used.

Es ist bekannt, daß die zum Schmieren von Lagern, insbesondere von um eine Mittelachse herum körperlich umlaufendlen Lagern, z. B. dem Zapfenkreuz und den Gabeln von Kreuzgelenken, bisher verwendeten Anordnungen oft das Schmiermittel verlieren, und zwar infolge der SehIeusderkräfbe, die durch .den umlaufentden Aufbau erzeugt werden. Verschiedene Arten von Rückschlagventilen nach Art der Kugel- und Federventile oder Tellerventile sind bisher in Versuchen verwendet worden, das Ab- schlendern des Schmiermittels aus (den Lagern heraus zu verhüten, aber diese Rückschlagventile haben die Nachteile, daß sie aus verschiedenen Teilen einzeln für sich zusammengebaut -,verdien müssen und dann jedes besonders, und zwar eins auf jedem Lager, eingefbaut werden m@uß. Alles dies erfordert Zeit und Mühe, deren Zusammenfassung einen Ausgabeposten von beträchtlicher Größe,darstellt, sofern es sich um eine Massenherstellung handelt.It is known that the bearings for lubricating bearings, especially bearings that are physically revolving around a central axis, e.g. B. the cross and the forks of universal joints, previously used arrangements often lose the lubricant, due to the SehIeusderkräfbe that are generated by .the circumferential structure. Different types of check valves on the type of ball and spring valves or poppet valves have been used in experiments, the waste stroll the lubricant from (the camps out to prevent, but these check valves disadvantages in that they individually from different parts assembled itself -, must earn, and then each must be built in separately, one in each store. All of this requires time and effort, the summary of which constitutes an expense item of considerable size, provided that it is a mass production.

Den bekannten Anordnungen gegenüber kennzeichnet sich die Erfindung @durch ein längliches zylindrisches Einsatzstück, das von der Lagerkappe getragen wird und sich in die Bohrung des Zapfens erstreckt, wobei der Innenteil des Einsatzes einen Qwerschnitt besitzt, der kleiner als die Zapfenbohrung ist, so daß zwischen der Wand dier Zapfenbohrung und der Außenfache des Einsatzstückes ein ringförmiger Schmiermitbelraum verl:'le ibt, und wobei eine verengte Verbiudung mit den Lagerflächen des Zapfens und der Lagerkappe über das Stirnende des Zapfens vorhanden ist, so daß das Schmiermittel unter dem Einfluß der Schleuderkraft in begrenzter Menge -dien Lagerflächen zugeführt wird.So that the known arrangements with respect to the invention features @durch an elongate cylindrical insert which is supported by the bearing cap un d into the bore of the pin extends, wherein the inner portion of the insert has a Qwerschnitt, the smaller than the pin hole is between an annular lubricant space leaves the wall of the journal bore and the outer compartment of the insert piece, and there is a narrowed connection with the bearing surfaces of the journal and the bearing cap over the end of the journal, so that the lubricant is limited under the influence of the centrifugal force Quantity -to the storage areas is supplied.

Die Erfindung ist sehr- einfach im Aufbau, -ist wirtschaftlich herzustellen und ist leicht einzubauen, da einer der Hauptteile des Aufbaues durch ein längliches Paßstück gebildet wird, dessen Hauptteil in großen Mengen auf einer automatisch arbeitenden Fräsmaschine o4. d@gl. hergestellt wenden kann.. Der Aufbau dieses Paßstückes ist ein solcher, daß Idas Paßstück leicht auf ein Lager, z. B. ein Kreuz- oder Universüligelenk, lediglich durch Einschrauben ides Paßstückes in, eine mit Gewinde versehene Bohrung desjenigen Lagerteiles aufgebracht werden kann, Bier -einen Zapfen des Kreuzgelenkes trägt.The invention is very simple in construction and is economical to manufacture and is easy to install, as one of the main parts of the structure is an elongated Fitting piece is formed, the main part of which in large quantities on one automatically working milling machine o4. d @ gl. manufactured .. The structure of this adapter is such that Ida's fitting piece can easily be placed on a bearing, e.g. B. a cross or universal joint, simply by screwing the fitting piece into a threaded hole of that bearing part can be applied, beer -a pin of the universal joint wearing.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß der Zapfen in einer Wälzlagereinrichtung gelagert ist und die Enidfiäche des Zapfens dicht neben der quer liegenden Innenfläche der Lagerkappe, jedoch in einem Abstand von @dIerselben liegt, so daß die Endfläche des Zapfens und die Innenflache . der Lagerkappe einen quer liegenden engen Spalt begrenzen, durch 'den das Schmiermittel aus dem Ringraum zur Wälzlagereinrichtung gedrückt wird. Hierdurch ist ein einfaches Mittel geschaffen, durch das das in dem inneren-Bereich der Zapfenbohrung vorhandene Schmiermittel den Lagerflächen der Lagerkappe und des Zapfens durch die Wirkung der Schleuderkraft zugeführt wird. Die Bohrung in diesem Pa3stück öffnet sich nach der Außenseite- der Lagerkappe zu, so daß das übliche aus Fett bestehende Schmiermittel unter Druck in den ganzen inneren Bereich -der Zapfenbohrung eingedrückt wenden kann, bis .die Bohrung gefällt ist. Sobald dann-durch den Umlauf des Kreuzgelenkes ein Druck entsteht, fließt das Fett in den ringförmigen, um das Paß@stück herumliegenden K anal hinein, bis das Fett zwischen die Endfläche des Zapfens und die Bodenfläche -der Lagerkappe fließt und von iäa zwischen(die konzentrisch liegenden Lauf- oder Arbeitsflächen der Lagerkappie und des Zapfens tritt, wo die Wälzlagerrollen gelagert sind. Zuerst wird genügend Fett aus dem Aufbau dadurch, herausgedrückt, @daß die Kupplung oder das Kreuzgelenk mit @genügender Geschwindigkeit in Umlauf gesetzt wird und auf die Weise dieses üb,erschüssi-ge Fett durch die Bohrung des Paßstückves hind@urchtritt. Infolge der Lage des Pagstückes und der Lage des Innenrandes des Paßstückes innerhalb der Zapfenbohrung sinkt (das Fett auf einen Spiegel, der annähernd in der Ebene des inneren Endes des Paßstückes liegt, jedoch wird das übrige Fett in dem ringförmigen Kanal und zwischen den Arbeitsflächen der Lagerkappe und, des Zapfens aufgefangen oder festgehalten. Andere Ziele, Zwecke und Vorteile,der hier dargestellten Verbesserung sind Fachleuten nach Verstehen der Konstruktion und der Arbeksweise dieses Schmierungsaufbaues und des Paßstückes verständlich. Vorzugsweise werden die zahlreichen Ziele,der Erfindung dadurch erreicht, daß die Erfindung im wesentlichen in der hier eingehend beschriebenen und in der in Aden Ansprüchen beanspruchten besonderen Form durchgeführt wird. Hingewiesen sei auf die Zeichnung, die einten notwerndigen Bestandteil der Beschreibung bildet.Another feature of the invention is that the pin Is mounted in a roller bearing device and the Enidfiäne of the pin tight next to the transverse inner surface of the bearing cap, but at a distance of @The same lies so that the end face of the pin and the inner surface. the bearing cap delimit a transverse narrow gap through which the lubricant can escape from the Annular space is pressed to the rolling bearing device. This is a simple means created by the existing in the inner region of the pin bore lubricant the bearing surfaces of the bearing cap and the pin by the action of the centrifugal force is fed. The hole in this piece opens on the outside- the bearing cap so that the usual grease lubricant is under pressure can be pressed into the entire inner area of the pin bore until the Hole is felled. As soon as a pressure is created by the rotation of the universal joint, the grease flows into the ring-shaped channel around the passport, until the grease between the end face of the journal and the bottom surface of the bearing cap flows and from iäa between (the concentric running or working surfaces the bearing cap and the pin occurs where the roller bearing rollers are mounted. First sufficient grease is pressed out of the structure by @ that the coupling or the universal joint is set in rotation at sufficient speed and on the Make sure that excess grease passes through the hole in the adapter ve. As a result of the position of the Pagstückes and the position of the inner edge of the fitting piece within the pin bore sinks (the fat on a mirror that is roughly in the plane of the inner end of the fitting, but the remaining fat is in the annular Channel and caught between the working surfaces of the bearing cap and the journal or held. Other goals, purposes, and benefits of the improvement presented here will be skilled in the art after understanding the construction and operation of this lubrication structure and the fitting is understandable. Preferably the numerous objects of the invention achieved in that the invention is essentially described in detail here and is carried out in the particular form claimed in Aden claims. Advised refer to the drawing, which forms a necessary part of the description.

In der Zeichnung ist FinG. i- eine Ansicht eines Kreuzgelenkes mit dem erfindungsgemäßen Schmierungsaufbau und Paßstück, wobei einige der Teile in teilweisem Schnitt dargestellt sind, und Fig. 2 ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. i.In the drawing is FinG. i- a view of a universal joint with the lubrication structure and fitting according to the invention, some of the parts in are shown in partial section, and Fig. 2 is an enlarged sectional view taken along the line 2-2 of Fig. i.

Die Figuren geben mehr oder weniger schematisch eine typische oder bevorzugte Form der Verbesserung. In den Figuren sind gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures give more or less schematically a typical or preferred form of improvement. In the figures, like parts are in the different ones Views are provided with the same reference numerals.

Das Lager, das zur Darstellung einer Durchführungsform des erfindungsgemäßen Schmierungsaufbaues gewählt worden ist, ist in seinem Einbau bei ,dem kappenförmigen Lagerteil und dem Zapfenkreuz eines Universal- a der Kreuzgelenkes @dargstellt. Wie aus Fig. i erkenntlich, besteht :das hier dargestellte Kreuzgelenk aus den Gabeln 5, die an ihren Enden mit :den aus dem Zapfenkreuz 7 ruldial vorstellenden Zapfen 6 in Verbindung stehen. Die Achsen der Zapfen sehnenden sich, und jeder Zapfen ist unter Zwischenschaltung von Wälzlagerrollen 8 gelagert, die in den an den Eiiden der Gabelarme 5 vorgesehenen kappen- öder becherförmigen Lagerteilen 9 angeordnet sind. Diese Lagerteile 9 haben zylindrische Wände, die die Lagerflächen i:oi darstellen, die konzentrisch zu Iden ringförmigen Lagerflächen 6a der Zapfen 6 liegen. Es sei hier erwähnt, daß ein Kleinstwert von Toleranz X zwischen den Stirnflächen ili der Zapfen 6 und den Innen- oder Bodenflächen 12 der Lagerteile 9 vorhanden ist, wie er übertrieben in Fig. 2 dargestellt wurde.The camp, which is used to illustrate an embodiment of the invention Lubrication structure has been chosen, is in its installation in, the cap-shaped Bearing part and the journal cross of a universal a the universal joint @dargstellen. As can be seen from FIG. I, the universal joint shown here consists of the forks 5, which at their ends with: the pin protruding from the cross member 7 ruldially 6 related. The axes of the tenons lean, and each tenon is with the interposition of roller bearing rollers 8 stored in the at the egg the fork arms 5 provided cap or cup-shaped bearing parts 9 are arranged are. These bearing parts 9 have cylindrical walls which represent the bearing surfaces i: oi, which are concentric to the annular bearing surfaces 6a of the pin 6. Be it Mentioned here that a minimum value of tolerance X between the end faces ili the Pin 6 and the inner or bottom surfaces 12 of the bearing parts 9 is present, as it was shown exaggerated in FIG.

Die Wälzlagerrodle@n 8 wenden in ihrer Stellung durch Halteringe 13 L-förmngen Querschnittes gehalten, deren Winkelscheitel in in dem offenen Ende der Lagerteile 9 befiri:dliche Sitze, 14 eingepreßt sind. Federnde Dichtungsringe 15 liegen zwischen den Halteringen 13 und den Grundflächen 16 der Zapfen 6, während Abschlußringe ti7, dlie auf Schultern 18 der Zapfengrundflächen sich aufstützen, nach auswärts gerichtet sind, um die axial gerichteten Flansche -der Halteringe zu überlappen. Die 3-a, rkappente:ile werden gegen Verlagerung in Aden Enden der -Gabeln 5 durch .geteilte Federringe i9 gehalten, .die -in kreisringförmige, in. der Außenfläche der Lagerkappenteile vorgesehene Nuten 2!o eingefedert werden und die die nebenliegenden Innenflächen der Gabelarme berühren.The rolling bearing rods 8 turn in their position by retaining rings 13 L-shaped cross-section held, the angle apex in the open end of the Bearing parts 9 befiri: dliche seats, 14 are pressed. Spring sealing rings 15 lie between the retaining rings 13 and the bases 16 of the pin 6, while End rings ti7, dlie rest on shoulders 18 of the pin base surfaces, are directed outwards, around the axially directed flanges of the retaining rings to overlap. The 3-a, rkappente: ile are against shifting in aden ends of the -Forks 5 held by .separated spring washers i9, .the -in circular, in. grooves 2! o provided on the outer surface of the bearing cap parts are spring-loaded and that touch the adjacent inner surfaces of the fork arms.

Um Schmiermittel dem Lageraufbau zuzuführen und, dieses Schmiermittel im Lageraufbau zuhalten, ist das Achsenkreuz mit in radialer Richtung verlaufenden Axial#bohrungen 2i versehen, !die sich in der Mitte des Zapfenkreuzes schneilden und axial durch die zugehörigen Zapfen 6 hindurchgehen. Eine dieser Zapfenbohrungen steht in axialer Ausrichtung mit einer in der nebenliegenden Lagerkappe vorgesehenen, mit Gewinde versehenen Öffnung 22, die neben ihrem inneren Ende eine Schulter 23 besitzt, um den mit entsprechendem Gewinde versehenen und eine Schulter aufweisenden Teil 2q. eines länglichen Schmierungspaßstückes, allgemein mit A bezeichnet, aufzunehmen.To add lubricant to the bearing structure and, this lubricant to hold in the bearing structure, the axis cross is with running in the radial direction Axial # bores 2i,! Which sniff in the center of the cross and axially through the associated pin 6 go through. One of these pin bores is in the axial direction Alignment with a thread provided in the adjacent bearing cap provided opening 22, which has a shoulder 23 next to its inner end to the part 2q provided with a corresponding thread and having a shoulder. an elongated lubrication fitting, generally designated A, to receive.

Der Außenteil vom Paßstück A hat einen Kopf 25, der mit einem Schlauchende oder einem Rohrende verbunden werden kann, :das zu einem unter Druck stehenden Schmiermittelvorrat führt. Neben dem Kopf 25 -ist ein winkliger Fl2nsch 26 vorgesehen, um :das Paßstück mittels eines am Flansch angesetzten Werkzeuges zu drehen, bis seine Schulter 24 dicht an der Schulter 23 anliegt. Durch das Paßstück A führt eine Axialbohrung 27 hindurch. Der jenseits d-es Gewindes und der Schulter liegende innere Teil 28 des Paß:stückes besitzt einen geringeren Außendurchmesser 'als der Durchmesser der Bohrung 21 des nAenliegendien Zapfens 6@ so @daß ein kreisringförmiger Kanal oder Durchl.aß 29 geschaffen ist, der das Paßstück zwischen seinem Innenende und der Bodenfläche 12 des zugehörigen Lagerteiles umgibt. Es ist bereits erwähnt worden, !daß eine kleine Toleranz X zwischen der Stirnfläche i i,dieses Zapfens und der Boldenflä:che112 des Lagerkappenteile.s vorhanden ist. Diese Toleranz X bildet eine Verbindung zwischen dem ringförmigen Kanal 29 und dem zwischen den zylindrischen. Lagerflächen.6a bzw. ro des Zapfens bzw. des Lagerkappenteiles vorhandenen Raum, in Odem die Wälzlagerrollen 8 gelagert sind.The outer part of the fitting A has a head 25 which can be connected to a hose end or a pipe end: which leads to a supply of lubricant under pressure. In addition to the head 25, an angled flange 26 is provided in order to: rotate the fitting piece by means of a tool attached to the flange until its shoulder 24 rests tightly on the shoulder 23. An axial bore 27 leads through the fitting A. The inner part 28 of the fitting, which lies beyond the thread and the shoulder, has a smaller outer diameter than the diameter of the bore 21 of the pin 6 @ so @ that an annular channel or passage 29 is created which the fitting piece surrounds between its inner end and the bottom surface 12 of the associated bearing part. It has already been mentioned that there is a small tolerance X between the end face ii, this journal and the bolt face 112 of the bearing cap part. This tolerance X forms a connection between the annular channel 29 and that between the cylindrical ones. Lagerflächen.6a or ro of the pin or the bearing cap part existing space in which the rolling bearing rollers 8 are mounted.

Sobald das Kreuzgelenk in der in Fig. i darge stellten Weise vollständig zusammengebaut ist, wird -der Kopf 25 des Paßstückes A .an ein das Schmiermittel zuführendes Rohr angeschlossen, und unter Druck stellendes Schmiermittel wird dann durch 'die Bohrung 27 ides Paß-stückes hindurchge:drückt und in die Querbohrungen 21 des Zapfenkreuzes hineingepreßt, bis alle Teile :dieser Bobrungen und auch die zu den Rollenlagerkammern führenden kreisringförmigen Durchlässe das Schmiermittel aufgenommen haben und alle Teile des Aufbaues gefüllt sind. Das Füllrohr wird dann abgekuppelt und das Kreuzgelenk in Umlauf gesetzt, mit dem Ergebnis, daß das Schmiermittel in der Paßstückbohrung 27 und der .damit ausgerichteten Zapfenbohrung 21 rückwärts des Endes des Paßstückes durch die Paßstückboh.rung 27 hindurch herausgedrückt wird. Infolge der hohen Viskosität des als Schmiermittel verwendeten Fettes entsteht weder ein Verlust noch ein Herausdrücken des Schmiermittels aus den anderen sich schneidenden Bohrungen des Zapfenkreuzes.As soon as the universal joint is fully assembled in the manner shown in Fig. I Darge, the head 25 of the fitting piece A is connected to a pipe supplying the lubricant, and lubricant under pressure is then passed through the bore 27 of the fitting piece : presses and presses into the transverse bores 21 of the cross member until all parts of these stanchions and also the circular passages leading to the roller bearing chambers have received the lubricant and all parts of the structure are filled. The filler tube is then disconnected and the universal joint set in circulation, with the result that the lubricant in the fitting bore 27 and the .damit aligned pin bore 21 is forced out through the fitting bore 27 through the fitting bore 27 through the end of the fitting. As a result of the high viscosity of the grease used as a lubricant, there is neither a loss nor a pressing out of the lubricant from the other intersecting bores of the cross member.

Die durch Iden iUmlauf des Zapfenkreuzes erzeugte Schleuderkraft erzeugt einen Druck auf das Schmiermittel in dem kreisringförmigen Kanal 29, der zur Folge hat, daß das Schmiermittel in diesem Kanal nach auswärts sich bewegt, um ,den Lagerflächen und den Wälzlagerrollen zwischen den Enden des Zapfens und oder Bodenfläche des das Paßstück A begrenzenden Lagerkappenteiles hindurch zugeführt zu werden. Nachdem das überschüssige Schmiermittel durch :die Bohrung 27 des Paß-stückes hindurch entleert worden ist, ist das in dem krei.sringfärmi:gen Durclilaß 29 verbleibende Schmiermittel in diesem Durchlaß gefangen, so,daß sein Austritt durch @die Bohrung des Paßstücl,es hindurch verhütet wird.The centrifugal force generated by the rotation of the journal cross is generated a pressure on the lubricant in the annular channel 29, which results in has that the lubricant in this channel moves outwards, around the bearing surfaces and the rolling bearing rollers between the ends of the pin and or bottom surface of the the fitting piece A limiting bearing cap part to be fed therethrough. After this the excess lubricant through: the bore 27 of the adapter emptied through has been, is the lubricant remaining in the circular ring-shaped Durclilaß 29 trapped in this passage so that its exit through @the bore of the fitting piece, es is prevented through it.

Obwohl die Erfindung in einer bevorzugten Form oder Durchführung :dargestellt ist, ist offensichtlich, daß nach den Lehren der Erfindung verschiedene Änderungen und Abwandlungen durch Fachleute vorgenommen werden können, ohne daß hierdurch das Bereich der Erfinidung verlassen wird. Die Ab- sicht besteht, diurch die Patentansprüche alle diese Änderungen untd; Aibwandlungen zu umfassen.While the invention is shown in a preferred form or mode: it will be apparent that various changes and modifications can be made by those skilled in the art according to the teachings of the invention without departing from the scope of the invention. The waste is considerate, diurch the claims all such changes UNTD; To include modifications.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Lubrication arrangement for a universal joint that is axially contains drilled journals and bearing caps in which the journals are mounted, wherein pins and caps have concentric bearing surfaces, characterized by an elongated zyliddri.sches insert (A) carried by the bearing cap (9) will. and extends into the bore (21) of the pin (6), the inner part of the insert (A) has an outer section that is smaller than the pin hole is so that between: the wall of the pin bore and the outer surface of the insert an annular sohm: iermittelraum, (29) remains, and with a narrowed connection with the bearing surfaces of the Zap: fe @ ns and the bearing cap over the front end of the journal is present, so that, d'as lubricant under the influence of the Schlewderkradt is supplied in limited quantities to the storage areas.

2. Lubrication arrangement according to claim i, da-, characterized in that (the pin (6) in a roller bearing device (8) is mounted and the end surface of the pin close to the transverse inner surface the La @ ge: rli2appe (.9.), but at a distance from the same, so that the The end face of the journal (6) and the inner face of the bearing cap (9) have a transverse inner face tight. Narrow the gap through which the lubricant flows out of the annular space (29) Rolling bearing device is pressed.

3. Lubrication arrangement according to claim, i and 2, characterized in that the annular space (29) has a capacity that is larger is as .the capacity of the narrow gap to allow lubricant @through the narrowed: Gap through over the end face of the journal towards the rolling bearing units using centrifugal force to close (press.

Lubricating arrangement according to claim i, thereby marked "that the insert (A) has a head (2i5) at its outer end for the purpose of Has connection of a lubricant supply line.

5. Lubricating arrangement according to Claims 1 to 4, characterized in that it is a universal joint from a Zapfenlcneuz with a number of radial pins in connection with each other Possessing Sahmierbahrungen, and consists of two forks in which the cones are stored and i wear the bearing caps used to nibble the pegs.